Устройство для ввода информации Советский патент 1991 года по МПК G06K15/12 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам считывания информации с последующим вводом в ЭВМ.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг, 2, 3 и 4 - эпюры сигналов в различных точках устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 считывания, блок 2 усилителей, первый 3, второй 4 и третий 5 ключи, первый 6 и второй 7 элементы ИЛИ, первый 8, второй 9, третий 10, четвертый 11, пятый 12, шестой 13 и седьмой 14 триггеры, первый 15, второй 16 и третий 17 компараторы, первый 18, второй 19, третий 20, четвертый 21, пятый 22, шестой 23, седьмой 24, восьмой 25, девятый 26, десятый 27 и одиннадцатый 28 элементы И, первый 29 и второй 30 инверторы, первый 31, второй 32 и третий 33 счетчики, первый 34 и второй 35 сдвиговые регистры, сумматор 36. элемент 37 задержки, генератор 38 импульсов, первый 39, второй 40, третий 41

и четвертый 42 регистры и блок 43 элементов ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 считывания воспроизводит записанную на магнитной ленте информацию в виде двоичного многоразрядного слова с сопровождением синхроимпульсов (фиг. 26). На фиг. 2а показана эпюра одного входного сигнала, представленного в аналоговом виде. Информация на носителе представлена в виде кадров, отделяющихся один от другого кадровым импульсом. Эти импульсы имеются на втором синхронизирующем выходе блока 1 считывания (фиг. 2в). Каждый кадр состоит из ряда информационных, служебного и маркерного многоразрядного двоичных слов. Количество разрядов равно восьми, т.е. происходит считывание информации отдельными байтами. В информационных байтах содержится код некоторого числа, характеризующего аналоговый сигнал в момент измерения. Возможные границы измерения кодов в случае использования восьмиразрядного двоичного числа лежат в пределах от 0 до 255, а информационные

ё

О

о VI

ю

байты содержат только числа в пределах от N 1 до N 2, причем 0 N1 N2 2П -1, где п - число разрядов. Служебная и маркерная информации также лежат в указанных пределах и занимают предпоследнее и последнее слова в кадре. В работе данного устройства их содержимое не используется.

Кадровые импульсы (фиг. 2в) поступают между служебными и маркерными словами. Для полного обнуления маркерного слова используется второй 9 триггер, который взводится передним фронтом кадрового импульса с второго синхронизирующего выхода блока 2 усилителей (фиг. 2в). Последний служит лишь для приведения считанных блоком 1 считывания к виду, удобному для работы дальнейших электронных схем. Сброс триггера 9 производится задним фронтом импульса с первого синхронизирующего выхода блока 2 усилителей (фиг. 26). Сформированные таким образом отрицательные импульсы (фиг. 2г) на инверсном выходе второго 9 триггера закрывают первый 3 ключ во время прохождения маркерного сигнала. Коды всех других сигналов проходят на выход первого 3 ключа, Поступающие с выхода первого 3 ключа коды сравниваются в первом 15 компараторе на равенство коду N 2, где N 2 - максимально возможное регистрируемое число в информационных словах. При регистрации информации появление данного кода информирует о переполнении информации в соответствующем слове кадра. Признаком границ зон регистрируемой информации является запись кодов переполнения по всем каналам регистрируемого кадра. Поэтому для выделения указанных границ необходимо обнаружить участок в поступающей информации, где информационные сигналы постоянно равны коду переполнения, т.е. N 2. В этих зонах записи переполнения могут быть участки с кратковременным появлением кодов других цифр, отличных от N 2.

В первом 39 регистре предварительно записывается код числа, равный N 2. На выходе первого 16 компаратора имеется единичный уровень в моменты равенства поступающих чисел N 2. На первом 18 элементе И происходит их стробирование. Импульсы на выходе первого 18 элемента И представлены на фиг. 2д.

Для отделения кадров один от другого служит первый 6 элемент ИЛИ. Так/ак только маркерное слово полностью равно нулю, то в момент его прохождения на выходе первого 6 элемента ИЛИ будет нулевая информация, 8 остальное время - единичная. Нулевой уровень с выхода первого 6 элемента ИЛИ, инвертируясь в первом 29 инверторе, стробируется в третьем 20 элементе И синхронизирующими импульсами (фиг. 26). На выходе третьего 20 элемента И имеются импульсы в момент маркерной информации (фиг. 2е). Фактически это импульсы, отделяющие соседние кадры один от другого. Обнуление первого 29 счетчика происходит по заднему фронту этих импульсов. Таким образом, в этом счетчике в течение

0 одного кадра суммируется количество байтов, равных N 2, путем подачи импульсов с выхода первого 18 элемента И (фиг. 2д).

Не все информационные слова в кадре в режиме разделения зон могут быть равны

5 N 2. Некоторые из них из-за случайных сбоев могут принимать другие значения. Если обще число информационных слов в кадре равно К, то, если m слов в кадре равны N 2, где m К, можно считать, что данный кадр

0 служит в качестве кадра переполнения. Число m предварительно записывается во втором 45 регистре. Если код на выходе первого 31 счетчика равен или превышает число т, на выходе второго 16 цифрового

5 компаратора появляется одиночный сигнал (фиг. 2ж). На эпюрах фиг. 2-4 изображены сигналы для случая m 6 и 5. Этот положительный уровень (фиг. 2ж) стробируется импульсом с выхода второго 19 элемента И на

0 пятом 22 элементе И. Импульсы с выхода последнего (фиг. 2з) взводят передним фронтом пятый 12 триггер (фиг. 2и), а сбрасывается он импульсом с выхода шестого 23 элемента И, управляемого третьим 10 триг5 гером (фиг. 2к).

Сигнал с пятого 12 триггера (фиг. 2и) служит в качестве информационного сигнала для первого 34 сдвигового регистра. Последовательный прием и сдвиг в нем

0 происходит по переднему фронту синхронизирующего импульса (фиг. 2е) с выхода второго 19 элемента И.

Из-за случайных выбросов в измеряемом сигнале посредине массива вводимой

5 информации все информационные слова в отдельных кадрах могут оказаться равными N 2. Для исключения ошибочного распознавания границы зоны определяется число кадров переполнения за последние S кад0 ров. Если это число больше или равно S 1, то считается, что это не случайный кадр переполнения, а граница зоны.

Определение числа S происходит следующим образом.

5 Если в первый разряд сдвигового регистра 34 вводится единичная информация (фиг. 2и), а из последнего выводится нулевая, то число единиц в разрядах регистра 34 увеличивается на единицу. Сигнал на выходе сумматора 36 по модулю два будет равен

нулю, и, инвертируясь во втором 30 инверторе, положительный сигнал поступит на вторые входы седьмого 24 и восьмого 25 элементов И. Однако импульс в выходе элемента 37 задержки пройдет на выход только седьмого 24 элемента И, так как только на его первом входе будет разрешающий сигнал с выхода пятого 12 триггера (фиг. 2и). Импульс с выхода седьмого 24 элемента И поступит на суммирующий вход второго 32 счетчика. Код на его выходе станет на единицу больше. В исходном состоянии второй 32 счетчик обнулен.

В случае, если в регистр 34 вводится нулевой сигнал, а выводится единичный, аналогичный импульс поступит на вычитающий вход второго 32 счетчика. В случае равенства кодов ввода и вывода из регистра 34 единичный сигнал с выхода сумматора 36 по модулю два, инвертируясь во втором 30 инверторе, превращается в нулевой уровень. Последний закрывает седьмой 24 и восьмой 25 элементы И. Изменение состояния счетчика 32 в этом случае не произойдет.

Таким образом, текущий код на выходе второго 32 счетчика равен числу имеющихся единиц в разрядах первого 34 сдвигового регистра, т.е. числу S. В третий 41 регистр предварительно заносится код числа, рав- ный S 1. На выходе третьего 17 цифрового компаратора появится единичный уровень (фиг. Зл), если код числа S с выхода счетчика 32 превысит код числа S 1 с регистра 41. На управляющем входе четвертого 11 триггера появится единичный уровень. Последний выполнен в виде D-триггера, поэтому этот единичный уровень появится на его выходе (фиг. Зм) по заднему фронту первого же син- хронизирущего импульса (фиг. Зе). Пере- дний фронт сигнала с выхода четвертого 11 триггера (фиг. Зм) установит в единичное состояние первый 8 триггер (фиг. Зн, инверсный выход), шестой 13 триггер (фиг. Зл), седьмой 14 триггер (фиг. Зр). При этом от- кроется второй 5 ключ и на выход устройства через блок 43 элементов ИЛИ будет поступать код, записанный в четвертом 42 регистре. Синхронизирующий импульс на другой выход устройства поступит с генера- тора 38 импульсов (фиг. Зс и 4с) через открытый одиннадцатый 28 элемент И.

Сигнал с выхода триггера 13 разрешит работу генератора 38 импульсов (фиг. Зс), сигналы с которого проходят через откры- тый десятый 27 элемент И и поступают на счетный вход третьего 33 счетчика, который переключается по задним фронтам поступающих импульсов (фиг. Зс). Третий 33 счетчик предварительно обнуляется задним фронтом сигнала с инверсного выхода седьмого 14 триггера (фиг. Зр, показан сигнал с прямого выхода). Импульс переполнения на выходе третьего 33 счетчика формируется после подачи априорно заданного количества импульсов с генератора 38 импульсов (на фиг. Зс - три). Этот импульс вернет в исходное состояние седьмой 14 триггер (фиг. Зп), подав тем самым разрешающий сигнал на второй вход девятого 26 элемента И. Однако последний откроется, т.е. пропустит на свой выход импульсы с генератора 38 (фиг. Зс) только в том случае, если появится единичный сигнал с инверсного выхода четвертого 11 триггера (фиг. 4м показан сигнал с прямого выхода). Единичные сигналы на первом и втором входах десятого 26 элемента И могут появиться в любом порядке. Это зависит от размера зоны переполнения (фиг. 2а, За, 4а). частоты следования импульсов с генератора 38 (фиг. Зс, 4с) и объема третьего 33 счетчика. На эпюрах (фиг. 3 и 4) в качестве примера положительный сигнал на первом вводе появляется позднее, чем на втором входе элемента 26 И. Сброс четвертого 11 триггера (фиг. 4м) произойдет в том случае, если на его управляющем входе (фиг. 4л) появится нулевой уровень. Это произойдет в том случае, когда количество единичных разрядов в первом 34 сдвиговом регистре S станет меньше числа S 1, записанного в третьем 41 регистре памяти. После этого первый же импульс с генератора 38 (фиг. 4с) проходит на вход сброса шестого-13 триггера и устанавливает его в нуль задним фронтом (фиг. 4р). Нулевой сигнал с выхода триггера 13 (фиг. 4р) запретит работу генератора 38 и закроет одиннадцатый 28 элемент И, третий ключ 5. Также этот уровень снимает запрет с работы второго 35 сдвигового регистра. При этом в первом его разряде устанавливается единица. Выходным его разрядом является третий. Поэтому при наступлении второго положительного фронта на синхронизирующий вход регистра 35 (фиг. 4а) на выходе последнего появится положительный сигнал (фиг. 4у). Его передний фронт установит первый триггер 8 в исходное состояние (фиг. 4н).

В результате работы устройства на его информационный выход будут поступать коды с блока считывания без изменения в начале работы через открытый второй 4 ключ сигналом с инверсного выхода первого 8 триггера (фиг. 2н). Во время считывания зоны переполнения на выход устройства через открытый третий 5 ключ и блок 43 элементов ИЛИ будет проходить код с четвертого 42 регистра памяти, лежащий за

пределами кодов N 1 N 2 и не равный нулю, например код, равный единице, если . После считывания зоны переполнения код на выход устройства поступает также с блока 1 считывания. На выходе второго 7 элемента ИЛИ будут формироваться выходные синхронизирующие импульсы (фиг. 2т, Зт, 4т) с последовательно открытых элементов И, сначала четвертого 21 элемента И, затем одиннадцатого 28 и в конце снова четвертого 21 элемента И.

Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее блок считывания, первый, второй и третий выходы которого соединены с первым и вторым управляющими входами и информационным входом блока усилителей, первый выход которого соединен с информационным входом первого ключа, выход которого соединен с входами первого элемента ИЛИ, первый триггер, инверсный выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, информационный вход второго ключа соединен с выходом первого ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит третий ключ, второй элемент ИЛИ, второй - седьмой триггеры, три компаратора, одиннадцать элементов И, два инвертора, три счетчика, два регистра сдвига, элемент задержки, генератор импульсов, сумматор, четыре регистра и блок элементов ИЛИ, выход которого является выходом устройства, выход второго элемента ИЛИ является вторым выходом устройства, первый и второй входы блока элементов ИЛИ соединены с выходами второго и третьего ключей, информационный вход третьего ключа соединен с выходом четвертого регистра, выход шестого триггера - с входом Сброс второго регистра сдвига, управляющим входом генератора импульсов, первым входом четвертого элемента И и управляющим входом третьего ключа, второй выход блока усилителей соединен с входом Сброс второго триггера, первыми входами первого - четвертого элементов И, соединенными с выходами первого компаратора, первого элемента НЕ, первого элемента ИЛИ и инверсным выходом первого триггера, выход второго элемента И соединен с входом Сброс первого счетчика, пер- вым входом пятого элемента И, установочным входом третьего триггера, стробирующими входами первого и второго регистров сдвига, входом элемента задержки и стробирующим входом четвертого триггера, информационный вход которого соединен с выходом третьего компаратора, первый вход которого соединен с выходом

третьего регистра, а второй - с выходом второго счетчика, счетные входы которого соединены с выходами седьмого и восьмого элементов И, выход пятого триггера соединен с информационным входом первого регистра сдвига, первыми входами сумматора и седьмого элемента И, выход первого регистра сдвига - с вторым входом сумматора и первым входом восьмого элемента И, выход сумматора соединен с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторыми входами седьмого и восьмого элементов И, третьи входы которых соединены с выходом элемента задержки, установочный вход пятого триггера

соединен с выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора, входы которого соединены с выходами второго регистра и первого счетчика, стробирующий

вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход третьего элемента И соединен с входом сброса третьего триггера и первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего

триггера, а выход - с входом Сброс пятого триггера, прямой выход четвертого триггера соединен с установочными входами первого, шестого и седьмого триггеров, инверсный выход четвертого триггера - с первым

входом девятого элемента И, выход которого соединен с входом Сброс шестого триггера, прямой выход седьмого триггера соединен с первым входом десятого элемента И, а инверсный выход - с вторым входом девятого элемента И и входом Сброс третьего счетчика, выход генератора импульсов соединен с третьим входом девятого элемента И, вторыми входами десятого и одиннадцатого элементов И, выход последнего соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, соединенным с выходом четвертого элемента И, третий выход блока усилителей соединен с установочным входом второго триггера, инверсный выход которого соеди0 нен с управляющим входом первого ключа, выход которого соединен с первым входом первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом первого регистра, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом

5 первого элемента НЕ, выходдесятого элемента И - со стробирующим входом третьего счетчика, выход которого соединен с входом Сброс седьмого триггера.

TJ

36

-

-

ft

Ь+1 52

-f

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам считывания информации с последующим вводом в ЭВМ. Цель изобретения - повышение точности устройства - достигается введением трех ключей, шести триггеров, трех компараторов, одиннадцати элементов И, двух инверторов, трех счетчиков, двух регистров сдвига, элемента задержки, генератора импульсов, сумматора, четырех регистров и блока элементов ИЛИ, что позволяет фиксировать размеры и начало зоны расположения массива информации. 4 ил.

фиг. I

а)

5)

6)

г)

a)

е)

4

з)

и)

«) я) м)

н)

1 ft

с) mf

4}

J4v/V

У

I I I I I

1 II II У II 1Г У IT

д и и и и и п в и

т„

У

фиг. 2

а)

D &

г) $

е) /к)

3) и)

к)

х) м/

ч) и) /)

с) т)

V)

I I I I

I I I I I

II У I) 11 U U 1) II II IT

«пив

и и I II а

п п п п п п п п п

пппппппппп

г

1

I

1

k

J

-Л

I I I I I

и и I II а

1

k

JL

-Л

Фиг. 3

а)

5) в)

г) д) е) I П И И I И И И П И

tLTLQ

l I I I I I I I I I

Ґ

И II U II HUII 11. .

JHLJHIL

л П И П

м)

4 4 4

У)